DE4030737C2

DE4030737C2 -

Info

Publication number: DE4030737C2
Application number: DE19904030737
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1993-09-23
Also published as: DE4030737A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a constant velocity joint according to the preamble of claim 1.

Ein Gleichlaufgelenk dient dazu eine Dreh bewegung bei nicht fluchtenden Wellen oder bei veränderli chem Beugungswinkel von der Antriebsseite zur Abtriebsseite zu übertragen.A constant velocity joint serves a rotation movement with non-aligned waves or with changeable chem diffraction angle from the drive side to the output side transfer.

Gleichlaufgelenke übertragen eine Drehbewegung immer gleich förmig. Gleichlaufgelenke müssen in sich spielfrei sein, um beschleunigte oder verzögerte Dreh bewegungen ohne Stöße übertragen zu können. Sie sollten wartungsarm arbeiten und je nach Bauart, kleine oder große Drehmomente, bei höheren oder niedrigeren Temperaturen, zerstörungsfrei und formschlüssig übertragen.Constant velocity joints always transmit a rotary movement in the same way shaped. Constant velocity joints must be in yourself to be free of play to accelerated or delayed rotation to be able to transmit movements without shocks. they should work with little maintenance and, depending on the design, small or large Torques, at higher or lower temperatures, transmitted non-destructively and positively.

Es ist bekannt, zur Erfüllung des Erfordernisses, eine Dreh bewegung stets gleichförmig und formschlüssig zu übertragen, Gleichlaufgelenke mit Kugellaufbahnen (Löhr u. Bromkamp: Gleichlaufge lenke für den industriellen Einsatz, Ausgabe 3.89 - DE Firmenschrift) einzusetzen. Diese erreichen einen Beugungswinkel von max. 40° (je nach Bauart) und werden vorwiegend im Kraft fahrzeugbau verwendet. Um z. B. eine Drehbewegung in der Landwirtschaft, zwischen einem Traktor und einer Arbeits maschine übertragen zu können, werden hauptsächlich Kreuz gelenkwellen (G. Elbe u. Sohn: Katalog, Ausgabe 12.68 - DE Firmenschrift) mit einem Beugungs winkel von 10 bis 45^o (je nach Bauart) eingesetzt.It is known to meet the requirement to always transmit a rotary motion uniformly and positively, to use constant velocity joints with ball raceways (Löhr and Bromkamp: constant velocity joints for industrial use, edition 3.89 - DE company publication). These reach a diffraction angle of max. 40 ° (depending on type) and are mainly used in motor vehicle construction. To z. B. a rotary motion in agriculture, between a tractor and a working machine, mainly universal joint shafts (G. Elbe and Son: catalog, edition 12.68 - DE company publication) with a diffraction angle of 10 to 45 ^o (each used by type).

Allerdings reicht ein Beugungswinkel von max. 45^o im Praxis einsatz oft nicht aus, wodurch Getriebe, Antriebs- und Ge lenkkupplungen verstärkt verschleißen bzw. zerstört werden können, wenn nicht beim Überschreiten des zulässigen Beu gungswinkels der Kreuzgelenkwelle, die Drehbewegung abge schaltet bzw. der zulässige Beugungswinkel wieder einge halten wird. However, a diffraction angle of max. 45 ^o often does not work in practice, as a result of which gearboxes, drive and articulated couplings can wear out or be destroyed, if the rotary motion is switched off or the permissible articulation angle is maintained again if the permissible flexion angle of the universal joint shaft is not exceeded.

Aus der US 9 12 096 ist ein Gleichlaufgelenk bekannt, bei den zwei Zahnkränze über abgefederte Zugbolzen zusammengehalten werden. Nachteilig bei diesem bekannten Gelenk ist, daß es wegen der nur eindimensionalen Ab winkelbarkeit der Zugbolzen und der Hemmung durch die stets vorhandene Reibung nicht ohne weiteres aus der gestreckten in eine abgebeugte Stellung zu bringen ist.From US 9 12 096 a constant velocity joint is known in the two Sprockets are held together by spring-loaded tie bolts. Disadvantageous in this known joint is that because of the only one-dimensional Ab angularity of the tension bolts and the escapement due to the constant friction can not be easily brought from the stretched to a bent position.

Ähnliches gilt für das aus der DE-AS 10 19 131 bekannte Gelenk.The same applies to the joint known from DE-AS 10 19 131.

Aus der US 47 21 493 ist ein Gelenk bekannt bei dem die Gelenkhälften durch einen vorgespannten flexiblen Draht zusammengehalten werden. Nachteilig hierbei ist, daß der Draht bei Drehung des gebeugten Gelenks einer ständigen Biege beanspruchung unterliegt.From US 47 21 493 a joint is known in which the joint halves through a prestressed flexible wire are held together. The disadvantage here is that the wire constantly flexes when the bent joint rotates subject to stress.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichlaufgelenk bereitzustellen, das eine Drehbewegung zwischen einer An triebsseite und einer Abtriebsseite, bei nicht fluchtenden Wellen oder bei veränderlichem Beugungswinkel bis max. 90^o pro Gelenk, gleichförmig und formschlüssig überträgt.The invention has for its object to provide a constant velocity joint, the rotational movement between a drive side and an output side, with non-aligned shafts or with variable diffraction angle up to max. 90 ^o per joint, transfers uniformly and positively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich nungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale ge löst.This object is achieved by the in the character nung part of claim 1 specified features ge solves.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß man eine gleichförmige Drehbewegung bis zu 90^o pro Gelenk übertragen kann, wobei der Beugungswinkel pro Gelenk verschieden sein kann. Dies bedeutet, daß bei zwei hintereinander angebrachten Gelenken, eine gleich förmige Drehbewegung mit einem Beugungswinkel von max. 180^o erreicht werden kann. Somit braucht man auch auf eine Par allelität zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebs seite wie bei Kreuzgelenkkupplungen, nicht mehr zu achten.The advantages achieved by the invention are, in particular, that you can transmit a uniform rotational movement up to 90 ^o per joint, the diffraction angle can be different per joint. This means that with two joints mounted one behind the other, a uniform rotary movement with a diffraction angle of max. 180 ^o can be achieved. So there is no longer any need to pay attention to a parallelism between an input side and an output side as with universal joint couplings.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention result from the Features of the subclaims.

Durch die Merkmale des Patentanspruchs 6, wird über ein Axialrillenkugellager, der ruhende vom rotierenden Teil des Gleichlaufgelenks, getrennt. Durch die Merkmale des Patentanspruchs 7, wird über die Druckfedern ein ständiges Ineinandergreifen der Radienzahn räder gewährleistet. Durch die Merkmale der Patentansprüche 8 und 9, wird ein Fixieren der Druckfedern erzielt.Due to the features of claim 6, a Axial deep groove ball bearing, the stationary from the rotating part of the Constant velocity joint, separated. Due to the features of claim 7, Compression springs a constant interlocking of the radial tooth wheels guaranteed. Due to the features of claims 8 and 9, a fixation the compression springs achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den folgenden Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the following Drawings shown and described in more detail below. It shows

Fig. 1 den Halbschnitt eines Gleichlaufgelenks, Fig. 1 shows the half-section of a constant velocity joint,

Fig. 1.1 das Gleichlaufgelenk mit einem Beugungs winkel von 90°, Fig. 1.1, the constant velocity joint with a diffraction angle of 90 °,

Fig. 2 das Radienzahnrad in der Vorderansicht, Fig. 2, the radii of gear in the front view,

Fig. 2.1 im Vollschnitt und Fig. 2.1 in full section and

Fig. 2.2 in der Draufsicht. Fig. 2.2 in plan view.

Das aus Fig. 1. ersichtliche Gleichlaufgelenk ist im fertig montierten und je Gelenkhälfte mit einem Rohr 8 verschweißten Zustand abgebildet. Es ist mit Radienzahnrädern 1 mit je einem pro Gelenkhälfte dargestellt. Die Zugbolzen 2, welche zuvor ineinander verlötet oder verschweißt und wie dargestellt vorzugsweise mit einem Bund versehen sind, um das Einspannen bei der Passungsherstellung zu erleichtern, und die axial mittig durch die beiden Radienzahnräder 1 verlaufen, ermöglichen ein präzises Ineinandergreifen der Radienzahnräder 1. Die Zugbolzen 2 werden bei einem Beugungswinkel von 0° (gestreckter Zustand) mit den Radienzahnrädern 1 synchron mitgedreht. Sobald sich der Beugungswinkel vergrößert (max. 90^o pro Gelenk; in Fig. 1.1 dargestellt), bleiben die Zugbolzen 2 mit zugehöriger Fixierscheibe 3, Lochmutter 4 und Druckfeder 6 stehen. Dabei drehen sich die Radienzahnräder 1 um die Zugbolzen 2, bei der Übertragung einer Drehbewegung. Die Zugbolzen 2 sind zur Verringerung der Lagerrei bung in Gleitlager 5 gebettet. Anstatt der Gleitlager 5 kann auch eine Kugelführung mit Vorspannung oder eine andere zweckmäßige Säulenführung eingesetzt werden. Das Axialrillenkugellager 7 trennt die ebenso wie die Zugbolzen 2 ruhenden Teile 3, 4, 6 von den rotierenden Radienzahnrädern 1. Eine besonders kompakte Bauweise läßt sich durch eine Kombination eines Axialrillenkugellagers mit einer Säulenführung erzielen. The constant velocity joint shown in FIG. 1 is shown in the fully assembled state and welded to each joint half with a tube 8 . It is shown with radius gears 1 with one per joint half. The tension bolts 2 , which are previously soldered or welded to one another and, as shown, are preferably provided with a collar in order to facilitate clamping during the manufacture of the fit, and which run axially in the center through the two radius gears 1 , enable the radius gears 1 to engage precisely. The tension bolts 2 are rotated synchronously with the radius gears 1 at a diffraction angle of 0 ° (extended state). As soon as the diffraction angle increases (max. 90 ^o per joint; shown in Fig. 1.1), the tension bolts 2 with the associated fixing washer 3 , hole nut 4 and compression spring 6 stop. The radius gears 1 rotate around the tension bolts 2 when a rotary movement is transmitted. The tension bolts 2 are embedded in plain bearings 5 to reduce the bearing friction. Instead of the plain bearing 5 , a ball guide with preload or another suitable column guide can be used. The axial deep groove ball bearing 7 separates the parts 3 , 4 , 6, which are at rest, just like the tension bolts 2 , from the rotating radius gears 1 . A particularly compact design can be achieved by combining an axial deep groove ball bearing with a column guide.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist das Radienzahnrad 1 mit gewölb ten Zahnflanken ausgebildet, um in einem abgewinkelten Zu stand, einen ruhigen Lauf zu gewährleisten. Die Ver zahnung kann auch schrägverzahnt hergestellt sein. Der Aufnahmebund des Radienzahnrades 1 ermög licht ein Aufstecken eines Rohres 8 oder eines Flansches, wobei die Verbindung durch Verschweißen oder auf eine andere bekannte Weise erfolgt, z. B. über ein Gewinde mit entsprechender Sicherung. Die axial mittig paßgenauen Bohr ungen dienen zur Aufnahme des Gleitlagers 5 oder der Säulenführung und des Axialrillenkugellagers 7. Für die Herstellung sind die Formeln gemäß dem Patentanspruch 4 zu verwenden. Alle weiteren Angaben sind jeweils abhängig vom Radienzahnraddurchmesser (D), von der Zähnezahl und vom Radius (r).As can be seen from Fig. 2, the radius gear 1 is formed with vaulted tooth flanks to stand in an angled position to ensure smooth running. The teeth can also be made with helical teeth. The receiving collar of the radius gear 1 enables light to attach a tube 8 or a flange, the connection being carried out by welding or in another known manner, for. B. via a thread with appropriate fuse. The axially center-fitting bores serve to accommodate the slide bearing 5 or the column guide and the axial deep groove ball bearing 7 . The formulas according to claim 4 are to be used for the production. All other information depends on the radius gear diameter (D), the number of teeth and the radius (r).

Für die Montage wird ein entsprechender Lochmutterschlüssel benötigt, um die Lochmutter nach dem Zusammenbau festzu drehen. Erst dann wird ein Rohr 8 oder sonstige Verbindung angeschweißt oder entsprechend befestigt.A corresponding punch nut wrench is required for assembly in order to tighten the punch nut after assembly. Only then is a pipe 8 or other connection welded on or fastened accordingly.

Das Gleichlaufgelenk kann von einem mit Fett gefüllten Faltenbalg umgeben sein. Damit erreicht man eine Dauerschmierung, einen Schutz vor Verschmutzung und einen Schutz gegen Hineingreifen in die Verzahnung.The constant velocity joint can be used by one Bellows filled with fat must be surrounded. With this one achieves permanent lubrication, one Protection against pollution and protection against reaching into in the gearing.

Claims

1. constant velocity joint consisting of two coupling halves for the positive transmission of a rotary movement at Win kelversatz the waves or variable angle of deflection between the shafts up to 90 °, characterized in that
each coupling half has a radius gear ( 1 ) with teeth that show a convex tooth head and a concave tooth base in radial section, the tooth head and tooth pivotally fitting into one another, and that
each coupling half has an axially central recess in which a draw bolt ( 2 ) is rotatably guided and axially displaceable, and that
each draw bolt ( 2 ) carries at the end facing the center of the joint an eyelet which engages in the eyelet of the other coupling half in two planes, and that
each tension bolt ( 2 ) is acted upon by a compression spring ( 6 ) which is rotatably supported against the respective coupling half, whereby the radius gears ( 1 ) are held in engagement.

2. constant velocity joint according to claim 1, characterized in that the teeth have curved tooth flanks to have.

3. Constant velocity joint according to claim 1 or 2, characterized in that the radii of the convex tooth heads and concave tooth bases extend from the circumference over the end face of the radius gear ( 1 ) and an interlocking of the teeth takes place with a straight or angled constant velocity joint.

4. Constant velocity joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tooth height h = r (0.5 (3-√)) and the tooth head height from the radius (r), the convex tooth heads or the concave tooth bases can be calculated.

5. constant velocity joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that the radial gears ( 1 ) have a receiving collar and two axially center-fitting bore receptacles.

6. constant velocity joint according to one of claims 1 to 5, characterized in that an axial deep groove ball bearing ( 7 ) rotatably supports the compression spring ( 6 ) against the respective radial gear ( 1 ).

7. constant velocity joint according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compression spring ( 6 ) between a fixing disc ( 3 ) and a perforated nut ( 4 ) is clamped and is also under tension when the clutch is stretched.

8. constant velocity joint according to claim 7, characterized in that the fixing disc ( 3 ) has an axially central bore and a receiving collar with chamfer, which receives and fixes the compression spring ( 6 ).

9. constant velocity joint according to claim 7 or 8, characterized in that the hole nut ( 4 ) has an axially central internal thread matching the thread of the tension bolt ( 2 ) and two holes on the end face, which have the same radial distance to the central axis of the hole nut have and that the hole nut on a receiving collar with bevel, which receives the compression spring ( 6 ) and fix iert.

10. Constant velocity joint according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tension bolts ( 2 ) are guided axially displaceably in bearings ( 5 ) which are preferably designed as slide bearings.

11. Constant velocity joint according to one of claims 1 to 10, characterized in that the tension bolts ( 2 ) have a collar for clamping in the manufacture of the fit.